電子地圖下中學地理課程資源開發

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電子地圖下中學地理課程資源開發

【摘要】電子地圖作為學習地理知識的重要工具,在中學地理課堂中的應用和課程資源的開發程度非常有限,不利于中學地理教學的高質量發展。結合中學地理課程,對電子地圖軟件進行細致分類,微課短視頻、三維效果圖、思維導圖等與電子地圖的相結合,同時,開發多元化的電子地圖課程資源,在具體的實踐教學過程中發揮電子地圖的優勢,通過圖像動態化呈現增強辨識度,借助地圖轉換調動學生的空間思維,從而提高教學質量和水平。

【關鍵詞】電子地圖;中學地理;課程資源

中學地理課程中應用電子地圖的案例很多,但是并非所有教師都掌握了電子地圖的正確應用方法,多數情況下,教師只是為學生提供了簡單的地理信息截圖,對中學地理課本知識點的挖掘相對有限[1],以至于教學效果不理想,并沒有真正發揮電子地圖的輔助功能和優勢。鑒于此,結合以往中學地理實踐教學經驗,進一步探討基于電子地圖的中學地理課程資源開發和應用。

一、中學地理教學引入“電子地圖”的優勢

地圖是地理學科的重要工具,正確使用地圖是中學地理教學的重要目標之一。伴隨著信息技術的不斷發展,在傳統的紙質地圖的基礎上,電子地圖成為地理學科的新型教學工具。較傳統紙質地圖,電子地圖具有更加便捷靈活、儲存數據多、交互性強、易于共享等使用優勢,在中學地理教學中,電子地圖更是具有便捷性、直觀性、空間感、動態化等教學優勢。

(一)便捷性與直觀性

高中地理課程中,有很多較為抽象且不易理解的內容。特別是空間地理知識很難以板書的形式進行直觀性較強的解釋,教師講述的內容太過抽象,學生理解起來就會出現模糊認知。如果教師在課堂上采用電子地圖的方式展示,學生就能通過電子地圖清晰觀察其中的空間結構,學生理解和記憶的效果也會隨之改善。例如,在《城市與城市化》的教學中,為了讓學生更好地理解城市內部空間結構以及不同等級城市的服務功能,就需要為學生提供更多的城市地圖案例作為說明[2]。但是由于高中地理教研組能夠收集到的地圖樣本較少,而且伴隨著城市化進程,很多城市都在逐漸擴大規模,紙質地圖更新不及時,為學生呈現的學習資料也會有所缺失。對此,電子地圖恰恰可以彌補這一缺陷,電子地圖的更新速度更快捷,且直觀性更強,實時更新的城市空間信息可以讓學生了解城市發展最新最真實的情況,是學生學習地理知識最為便捷的實用性工具。

(二)空間感與動態化

由于紙質地圖只能呈現平面效果圖,在缺乏立體化視覺效果的情況下,學生很難想象山川湖泊的走勢,因此學習感受出現了明顯缺失,然而電子地圖恰恰可以通過3D模型呈現立體化的地理空間信息[3]。例如,谷歌地圖創設3D透視圖,通過繪制三維地理坐標呈現地理信息全景,學生甚至可以在地圖上找到自己的學校。EsriWaybackAtlas電子地圖通過拓撲3DGIS平臺和人工智能深度學習神經網絡,利用影像分析技術構建3DVR、AR、MR地圖,可以快速精準地搭建3D虛擬地理空間場景。而這些電子地圖的三維視角正是高中地理教學最需要的實踐教學資料,對增強學生地理空間感具有加強理解效果的教學指導作用。除了增強空間感,電子地圖還可以呈現城市發展和自然空間變化的動態視圖。再如,NASAWorldview電子地圖可以提供地球實時圖像,可以顯示800多層衛星圖像,同時,云端數據庫記錄了地理空間信息的變化情況,在錄入查詢時間之后雖然有3小時延時,但可以獲得同一處地理信息在數月中的變化。再如,3D版本的Cesium電子地圖,通過與Bing、Esri、Mapbox等衛星地圖系統平臺合作開通可視化功能,實現了對高光譜圖像的地理空間信息呈現,可以提供動態化的地理信息變化,也是極為重要的地理學習工具。

二、中學地理電子地圖課程資源開發

電子地圖教學優勢突出,但是目前對電子地圖的開發程度相對有限,進一步開發電子地圖的多功能用途成為改善教學質量的關鍵環節。根據地理課程所需,綜合運用微課短視頻、三維效果圖、思維導圖優化課程資源,有利于改善中學地理教學質量。

(一)微課短視頻課程資源:覺察和辨識地理位置

在紙質平面地圖中,學生很難覺察和辨識地理位置信息,因為紙質地圖無論如何設計,只能提供二維平面數據[4]。當學生接觸不到三維動態演示的地理信息時,所學內容只能通過想象加深記憶。教師可以利用電子地圖設計導學環節,通過微課短視頻提供地理信息數據,增強學生對地理位置信息的辨識度,改善學生觀察地理信息的視覺效果。以高中地理人教版(新教材)第二冊第四章《交通運輸布局與區域發展》為例,教師可以利用GIS電子地圖為學生提供交通地理信息學習資料,在電子地圖上標注出兩個交通網點,而后引導學生思考從A網點到達B網點的最短路程,在城市早高峰和晚高峰應選擇哪些備用路程。電子地圖上清晰標注兩個位置后,教師可以提供一些參考建議,學生再運用所學知識點分析交通運輸特點,選擇更多最優路線。微課短視頻課程資源,需提前錄制電子地圖的空間信息,如果使用CourseMaker、皮影客、VideoScribe等動畫視頻制作軟件,可以采用截屏功能來選取電子地圖。如果使用CamtasiaStudio、Focusky、Axslide等三維視頻制作軟件,則需要開啟3D鏡頭對縮放、旋轉、平移等特效功能,通過錄制電子地圖路程、距離、時間、標志物等重要信息來增強視覺效果,進而提高學生對于地理位置信息的辨識度和覺察力。如果選用ExplainEvery‐thing或UTGreat等移動終端APP的錄制功能,則需要在短視頻中插入提前截取的電子地圖信息,可以適當添加語音或文字注釋,從而增強電子地圖信息的可視化效果,增強學生對于微課短視頻中的地理信息識別效果。

(二)三維效果圖課程資源:認知地理現象原理

在高中地理教學中,學生很難深刻地理解關于地理現象的知識點,這主要是因為學生沒有對地理空間信息的直觀感受,日常學習多以理論知識的背誦和記憶為主,學習效果不太理想。教師如果利用電子地圖繪制三維效果圖,并在圖中增加注解,就可以把很多地理現象直觀地呈現,增強學生對地理現象原理的理解效果[5]。以高中地理人教版(新教材)第三章第一節《水循環》相關知識點為例,水循環本身是自然水通過蒸發、植物蒸騰、水汽輸送、降水、地表徑流、下滲、地下徑流等環節,在水圈、大氣圈、巖石圈、生物圈中進行連續運動的過程,但是說明水循環的整個過程更需要一個直觀性較強的立體化呈現。因此,在講解相關知識點時,教師可以利用電子地圖截取地理信息的三維效果圖,再通過PowerPoint或AdobePhotoshop添加文字注解,這樣就可以為學生提供一個水循環的三維效果圖,進而增強學生對水循環真實情況的理解效果。

(三)思維導圖課程資源:認知空間要素及演變過程

對高中生而言,電子地圖是學習地理知識的必要工具,將電子地圖與思維導圖充分結合可以發揮兩種學習工具的綜合運用效果,進而增強學生認知空間要素及演變過程的實際學習效果。以高中地理人教版(新教材)第二冊第三章《農業區位因素及其變化》為例,教師可以通過繪制思維導圖的方式梳理影響農業的區位因素、農業布局空間特點、農業生產方式、農業地理條件等相關知識點。而在組織學生自行繪制思維導圖時,教師也可以提供電子地圖案例,通過對農業地理區域的電子地圖進行分析,從而幫助學生正確認知空間要素及演變過程。比如,學生在總結農業生產形式的過程中寫下了種植業、林業、畜牧業、漁業、副業等關鍵詞,教師可以要求學生在電子地圖上找到農業規劃布局的具體位置,詳細說明此處作為農業生產地區的地理位置利弊關系。這樣一來,電子地圖就成為學生學習地理知識的實用性工具,增強了學生自主探究能力,有助于學生對地理空間變化原理和規律等知識點的理解,提升了學生對地理知識的學習效果。

三、基于電子地圖的中學地理課程資源的實踐教學應用

(一)圖像動態化呈現增強辨識度

在高中地理教學中,教師首先可以利用電子地圖為學生提供動態圖像,用于增強學生對地理空間信息的辨識度。但是在應用電子地圖的過程中,需要使用輔助軟件錄制電子地圖的動態信息,再通過投影方式呈現給學生,這樣便于教師進行針對性講解,也利于學生觀察動態效果圖產生客觀理解。因此,絕大多數動態圖像可以制作成微課短視頻,課上播放后,如果學生對動態效果圖的理解效果較差,也可以在日后的教學過程中將動態效果圖作為預習資料,通過班級微信群提前發給學生,這樣一來,地理信息的動態效果圖則可以成為預習資料,由學生提前完成自學,并對相關知識點進行總結,將未能第一時間理解的相關內容標注出來,在課上由教師進行針對性講解。如果學生對某一處知識點理解效果較差,可以截屏放大此處的地理信息,從而為學生提供直觀性更強的動態圖示內容,以此增強學生對地理空間信息的辨識度。

(二)多功能地圖應用豐富學習資料

電子地圖的呈現方式很多,改善學生對地理知識的理解效果關鍵在于如何運用電子地圖呈現教材中的相關知識點。比如,在高中地理人教版(新教材)第二冊《服務業區位因素及其變化》內容為例。講授旅游業相關知識點時,教師利用普通的電子地圖APP呈現相關知識點,對學生的學習幫助很小,因為這些電子地圖很難直接提供旅游資源信息。但是如果使用像運動三明APP設計的“綠水青山戶外運動地圖”、高德地圖APP拓展的“鄉村旅游地圖”功能、“隨州文旅之聲”小程序設計的“隨州全域旅游電子地圖”,就可以利用數字化能力將分散的旅游目的地信息有效整合,同時可以通過圖文推薦和智能指引完成線下出游線路在線上的數字化呈現,從而達到事半功倍的教學效果。

(三)地圖轉換調動空間思維

教師要綜合利用電子地圖和紙質地圖。電子地圖可以作為學生體驗學習的輔助教學工具,但是在實際應用層面,學生必須掌握紙質地圖的正確使用方法。雖然電子地圖可以對相關知識點進行補充,但是三維立體空間視角和二維平面空間視角始終存在一定差別,因此,在教學過程中,教師要綜合運用紙質地圖和電子地圖。首先可以利用二維電子地圖講解相關知識點,當學生對部分知識點理解效果較差時轉換為三維電子地圖。需要注意的是,出題時僅提供二維電子地圖即可,要求學生根據二維電子地圖截屏呈現內容進行解題。當學生對二維電子地圖的熟悉度逐漸增強之后,再出題時僅提供紙質版地圖即可。二維和三維電子地圖的轉換可以調動學生的空間思維想象力,當學生構建了良好的地理信息的空間思維之后,再提供紙質地圖時也能夠找到重要地理信息,從而完成從信息化學習記憶回歸現實課堂的過渡。學生多次熟練使用電子地圖和紙質地圖,對地理空間信息已經化“抽象”為“形象”,真正增強了對地理空間信息的實踐應用能力,可以真正將所學知識應用于解決實際問題中,進一步發展學生的地理學科的核心素養。

四、結語

綜上所述,中學地理教學引入電子地圖的優勢顯著。作為學習工具,電子地圖的動態化呈現效果具有教學引導優勢,能增強學生學習地理知識的便捷性、直觀性、空間感。教師綜合運用微課短視頻、三維效果圖、思維導圖等課程資源,引導學生觀察和辨識地理位置,改善學生認知地理現象原理的學習方式,以提高學生認知地理空間要素及演變過程的理解效果。同時,在具體的教學實踐應用中,教師可以利用電子地圖動態化呈現的教學優勢,進一步加強多種地圖的實踐應用轉換,增強地理信息辨識度,從而充分調動學生的空間思維,達到更為理想的學習效果。

【參考文獻】

[1]張艷紅,路興昌,叢玉良.任務驅動教學法在“地理信息系統應用”課程教學的實踐[J].黑龍江教育(高教研究與評估),2022(4):63-65.

[2]馮美順.基于GlobalMapper和GoogleEarth的地理教學資源的開發與集成——以“城市功能分區”為例[J].地理教學,2020(10):62-64+33.

[3]周晶.基于地理媒介素養教育的高中地理課堂教學設計——以“板塊運動”教學為例[J].地理教學,2020(8):51-53+57.

[4]王丁衛.電子地圖在高中地理教學中的應用研究[J].中國教育技術裝備,2020(1):30-31.

[5]陳丹.基于地理實踐力的電子地圖應用教學——以地理拓展課“活用地圖”為例[J].地理教學,2019(23):34-36+14.

作者:張偉 單位:江蘇省海安高級中學

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